Опоры освещения в сейсмически активных районах
Влияние сеймической активности на опоры освещения | Нюансы проектирования
В сейсмоопасных регионах к металлическим и другим строительным конструкциям предъявляют особые требования относительно прочности, надежности и устойчивости. Это касается и опор освещения, которые и без того должны выдерживать большие вертикальные и горизонтальные нагрузки. В современных условиях удается регистрировать даже малейшие подземные толчки, что позволило скорректировать требования к конструкции и монтажу металлических опор освещения.
Особенности сейсмически активных зон
Сейсмически активными считают районы, где происходят земные толчки и землетрясения. В первую очередь это касается вулканических регионов, таких как Курилы и Сахалин, Камчатка, Северный Кавказ и побережье Черного моря. Еще к таким районам относятся:
- Байкал (озеро расположено в центре разлома земной коры);
- Тыва и Алтай (здесь ученые отмечают постепенное увеличение сейсмической активности);
- Якутия (здесь ежедневно фиксируются 2-3 толчка);
- Урал (в сравнении с другими зонами менее активная, но периодически здесь фиксируют серьезные землетрясения 3-6,5 балла).
В зависимости от района на металлические конструкции могут действовать разные виды нагрузок:
- Сейсмические: силы инерции от подвижного состава, давление грунта насыпей, покровных отложений на фундаменты опор глубокого заложения, нагрузка от ударов смежных конструкций.
- Перемещения грунта при землетрясениях: вибрационные, осадки, поднятия, горизонтальные и тектонические разрывные перемещения.
- Сейсмогравитационные: силы трения от осадок грунта, оползневое давление почвы, давление селей и лавин.
Подобные нагрузки приводят к изменению несущей способности фундаментов по грунту, прочности и устойчивости металлических элементов.
Как обеспечивают стойкость опор освещения при сейсмической активности
Металлические конструкции, используемые в сейсмически активных районах, должны быть прочными и максимально устойчивыми. Состав и объем антисейсмических мероприятий определяют в зависимости от принимаемых при проектировании характеристик воздействий и поражающих факторов, которые могут воздействовать на опоры. Все это определяется допустимым сейсмическим риском, который зависит от обстановки в конкретном регионе.
В случае с опорами освещения особенно важно уделить внимание фундаменту, поскольку он первым воспринимает на себя подземные толчки. Во время землетрясения на опору действуют силы, которые стремятся выдернуть ее из грунта. Другие столбы могут испытывать эффект скручивания. Это связано с неравномерностью воздействия сейсмических факторов.
Фундамент в таком случае призван удержать опору в грунте, не дать ей упасть и деформироваться. С этой задачей справляются специальные типы фундаментов. Благодаря особой конструкции они либо уменьшают, либо совсем устраняют воздействие земных толчков. Иными словами, фундамент гасит колебания. Для этого в нем предусматривают вставку, которую размещают между основанием и основной конструкцией. В общем виде конструкция фундамента включает:
- Бетонную опору. Представляет собой железобетонную сваю, которая обеспечивает стойкость к статическим нагрузкам.
- Пластину из металла или другого твердого материала. Отвечает за распределение веса опоры на нижнюю часть фундамента.
- Демпфирующую прокладку. Поглощает вибрационные нагрузки, помогает гасить земные колебания. Наиболее распространенный материал для прокладки – упругий и эластичный неопрен.
- Фрикционную плоскость. Призвана уменьшить силу трения между элементами конструкции.
Завершает конструкцию фундамента верхняя часть, с помощью которой крепится ствол опоры. При отсутствии сейсмической активности конструкция работает как обычный фундамент. Когда появляются земные толчки, фрикционная вставка за счет снижения силы трения обеспечивает проскальзывание верхней части. В результате деформирующие нагрузки, действующие на конструкцию, уменьшаются в несколько раз.
Таким образом, опоры освещения нужно проектировать и монтировать с учетом требований к сейсмически активным районам. Конструкция, запроектированная по действующим нормам, будет работать без серьезных повреждений и деформаций, а в районах с частыми землетрясениями не обрушится полностью, даже когда нагрузка достигнет максимальных значений.
Дмитрий Петров
Незаменимый специалист в команде ООО “КСО-1”, Москва. С его приходом в компанию ряд удачных проектов стал только увеличиваться, а качество светотехнического оборудования и услуг поднялось на новый уровень.
Инженер-светотехник
